Второе начало термодинамики

показывает в каком направлении происходит перемещение энергии в изолированных системах.

Энтропия S:

если в т/д системе происходят процессы, связанные с выделением или поглощением тепла, то эта система при любой t⁰ способна поглотить некоторое дополнительное количество тепла. Величина, характеризующая тепловую емкость системы и является функцией t⁰ – S.

15)что такое приведенный коэффициент теплоты-

16)) Энтропия S в т/д имеет троякий смысл:

если в т/д системе происходят процессы, связанные с выделением или поглощением тепла, то эта система при любой t⁰ способна поглотить некоторое дополнительное количество тепла. Величина, характеризующая тепловую емкость системы и является функцией t⁰ – S.

dS=dQ/T –ФОРМУЛА ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ.

Таким образом энтропия служит показателем энергии,которую нельзя превратить в работу.чем выше энтропия тем меньше связная энергия.энтропия эта также функция состояния,и опред. параметрами системы в данный момент времени.энтропия не зависит от пути состояния.

17) энтропия является величиной которая характеризует особенности молек.состояния системы,от которых зависит разность энерг.преобр. в системе. Макростостояние энергии может опред. большим числом микросостояний.Число вариантов микроскоп. Состояний при изменении которых Макросостояния тела остается неизменным неодинаково для разных состояний.Одним состояниям присуще больше вероятность другим меньше.Вероятность сост.опр снижением ее упорядочности.Высокоупорядочная система имеет ментшую вероятность.поэтому энтропия может быть выражена через вероятность данного состояния

Л.Больцман определил энтропию изолированной системы как: S = k*lgW

где W - термодинамическая вероятность состояния.

Любая система стремится из менее вероятн-ного состояния в более вероятностное.

18) Обратимыми называются термодинамические процессы, осуществление которых возможно в прямом и обратном направлениях, при том так, что в обратном процессе термодинамическая система проходит через те же равновесные промежуточные состояния, что и в прямом процессе, но только в обратной последовательности

выражение второго закона термодинамики

19) Неравновесные процессы, осуществляемые при конечных разностях давлении (отсутствует механическое равновесие) и при наличии трения, являются процессами необратимыми. В результате совершения необратимого процесса, система проходит совокупность неравновесных состоянии, и, как следствие, необратимые процессы невозможно осуществить в обратном направлении до полного возвращения термодинамической системы в исходное состояние без дополнительных затрат энергии извне. Энтропия в системе изменяется за счет процессов производства энтропии в самой системе и за счет обмена энтропии между системой и окружающей средой.

diS>0 – необратимые процессы

dS/dt=diS/dt+deS/dt

20). Макростостояние энергии может опред. большим числом микросостояний.Число вариантов микроскоп. Состояний при изменении которых Макросостояния тела остается неизменным неодинаково для разных состояний.Одним состояниям присуще больше вероятность другим меньше.Вероятность сост.опр снижением ее упорядочности.Высокоупорядочная система имеет ментшую вероятность.поэтому энтропия может быть выражена через вероятность данного состояния

Л.Больцман определил энтропию изолированной системы как: S = k*lgW

где W - термодинамическая вероятность состояния.

Любая система стремится из менее вероятн-ного состояния в более вероятностное.

21)Изменение энтропии открытой системы.оно может происходить либо за счет процессов обмена системы с внешней средой (d_eS),либо за счет возникновения энтропии в самой системе в следствии внутренних не обратимых изменений(d_iS).Постулируется что общее изменение энтропии открытой системы (dS) складывается из двух независимых частей:

dS=d_eS+ d_iS в этом и состоит исходное положение термодинамики необратимых процессов.

Если внутри системы протекают обратимые изменения то они не сопровождаются возникновение энтропии и d_iS=0.во всех случаях необратимых изменений d_iS>0.очевидно для изолированных систем где d_eS=0 выражение dS=d_eS+ d_iS сводится к тому dS=d_iS >0 что соответствует классической формулировке второго закона теродинамики для изолированных систем. именно разделения величины изменения энтропии открытой системы на две составляющие позволяет изучать различия в термодин. свойствах открытых и изолированных систем.

22)в норме,в стационарном состоянии (баланс системы,когда нет убыли прибыли энтропии)dS/dt=0, когда d_iS/dt =- d_eS/dt-полный баланс.и соответственно в обычных условиях стационарное состояние системы обусловлено не отсутствием а таким их течением,при котором они сбалансированы настолько что основные параметры системы остаются неизменными.

23) Если внутри системы протекают обратимые изменения то они не сопровождаются возникновение энтропии и d_iS=0.во всех случаях необратимых изменений d_iS>0.очевидно для изолированных систем где d_eS=0 выражение dS=d_eS+ d_iS сводится к тому dS=d_iS >0 что соответствует классической формулировке второго закона теродинамики для изолированных систем. именно разделения величины изменения энтропии открытой системы на две составляющие позволяет изучать различия в термодин. свойствах открытых и изолированных систем.

24)принцип пригожина:вытикает из баланса системы.Все должно быть сбалансировано.Баланс процессов обеспечивает наиболее экономный расход энергии.диссимиляция тоже стремится к нулю.

d_iS/dt стремится к минимуму.теорема-в стационарном состоянии продукция энтропии имеет минимальное и постоянное из всех возможных значений.все стремится к балансу

это чет помоему нетто на это я написала это потому что ничего больше нет

25)юююююююююююю

26) принцип пригожина:вытикает из баланса системы.Все должно быть сбалансировано.Баланс процессов обеспечивает наиболее экономный расход энергии.диссимиляция тоже стремится к нулю.

d_iS/dt стремится к минимуму.теорема-в стационарном состоянии продукция энтропии имеет минимальное и постоянное из всех возможных значений.все стремится к балансу

27)

28)

29) Пищевые источники энергии.

Всю необходимую для жизнедеятельности энергию человек получает вместе с пищей. Единицей измерения энергии является калория. Одна калория – это количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воды на 1°С. Большую часть энергии мы получаем из следующих питательных веществ:

– Углеводы – 4ккал (17кДж) на 1г
– Белки (протеин) – 4ккал (17кДж) на 1г
– Жиры – 9ккал (37кДж) на 1г
Витамины и минералы сами по себе не дают организму энергию, однако, они принимают участие в важнейших процессах энергообмена в организме. Каким образом мы получаем энергию из пищи?

После того, как пища проглатывается, она некоторое время находится в желудке. Там под воздействием пищеварительных соков начинается ее переваривание. Этот процесс продолжается в тонком кишечнике, в результате компоненты пищи распадаются на более мелкие единицы, и становится возможной их абсорбция через стенки кишечника в кровь. После этого организм может использовать питательные вещества на производство энергии, которая вырабатывается и хранится в виде аденозин трифосфат (АТФ).

Молекула АТФ из аденозина и трех фосфатных групп, соединенных в ряд. Запасы энергии «сосредоточены» в химических связях между фосфатными группами. Чтобы высвободить эту потенциальную энергию одна фосфатная группа должна отсоединиться, т.е. АТФ распадается до АДФ (аденозин дифосфат) с выделением энергии. В каждой клетке содержится очень ограниченное количество АТФ, которое обычно расходуется за считанные секунды. Для восстановления АДФ до АТФ требуется энергия, которая и получается в процессе окисления углеводов, протеина и жирных кислот в клетках
30) Запасы энергии в организме.

После того, как питательные вещества абсорбируются в организме, некоторая их часть откладывается в запас как резервное топливо в виде гликогена или жира.

Гликоген также относится к классу углеводов. Запасы его в организме ограничены и хранятся в печени и мышечной ткани. Во время физических нагрузок гликоген распадается до глюкозы, и вместе с жиром и глюкозой, циркулирующей в крови, обеспечивает энергией работающие мышцы. Пропорции расходуемых питательных веществ зависят от типа и продолжительности физических упражнений.

Гликоген состоит из молекул глюкозы, соединенных в длинные цепочки. Если запасы гликогена в организме в норме, то избыточные углеводы, поступающие в организм, будут превращаться с жир.

Обычно протеин и аминокислоты не используются в организме как источники энергии. Однако при дефиците питательных веществ на фоне повышенных энергозатрат аминокислоты, содержащиеся в мышечной ткани, могут также расходоваться на энергию. Протеин, поступающий с пищей, может служить источником энергии и превращаться в жир в том случае, если потребности в нем, как в строительном материале, полностью удовлетворены.
Олимпийский центр спортивного питания

32)

33)

34)механизмы терморегуляции в организме:

Воздействие на организм холода

Химическая терморегуляция
1) повышение процессов тканевого обмена, интенсивное окисление белков, жиров и углеводов с образованием тепла
2) повышение уровня гормонов щитовидной железы и надпочечников, усиливающих основной обмен и теплообразование

Физическая терморегуляция
1) сокращение кровеносных сосудов кожи
2) уменьшение притока крови к коже
3) поверхность кожи отдает меньше тепла, сохраняя его организму

Воздействие на организм тепла

Физическая терморегуляция
1) расширение кровеносных сосудов кожи
2) увеличение притока крови в сосуды кожи
3) усиление потоотделения
4) учащение дыхания и испарение воды через легкие, что позволяет организму отдавать излишек тепла

35)биохимические терморег.-идет за счет интенсивности изменения окислительных процессов. Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению. Процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называются терморегуляцией. Она позволяет сохранять температуру внутренних органов постоянной, близкой к 36,5 °С. Процессы регулирования тепловыделений осуществляются в основном тремя способами: биохимическим путем; путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.
Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интенсивности происходящих в организме окислительных процессов.

36)физическая терм-изменение интенсивности обмена с окружающей средой. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменений отдачи тепла организмом. Особо важное значение она приобретает в поддержании постоянства температуры тела во время пребывания организма в условиях повышенной температуры окружающей среды. У человека в обычных условиях потеря тепла путем тепло проведения имеет небольшое значение, так как воздух и одежда являются плохими проводниками тепла.

37)гемоденамическая терм

38)0.7*t_P+0.3*t_k=t_T t_P-РЕКТАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА=37-37.2,tкожи=20-43.

Средняя температура кожи долдна опред. по одиннадцати точкам кожи =36+либо -1.5 градуса.

t_pmin-до которой не сильно нарушаются процессы,ниже уже проблемы

tср.мин=27

t_Pмах=43(нарушение уровня управления)

условие при котором все образуемое тепло полностью отводится в окр.среду называется комфортным условием.при нарушении механической терморегуляции или нехватки происходит либо охлаждение либо перегривание.

39)

Средняя температура кожи долдна опред. по одиннадцати точкам кожи =36+либо -1.5 градуса.

t_pmin-до которой не сильно нарушаются процессы,ниже уже проблемы

tср.мин=27

t_Pмах=43(нарушение уровня управления)

условие при котором все образуемое тепло полностью отводится в окр.среду называется комфортным условием.при нарушении механической терморегуляции или нехватки происходит либо охлаждение либо перегривание.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма Повышение скорости воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота

При повышении температуры воздуха возникают обратные явления Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Переносимость человеком температуры, как и его тепловые ощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при t_ос> 30 °С (см. табл. 6), так как при этом почти все выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

40. Гипертермия

Гипертермия (от др.-греч.ὑπερ- — «чрезмерно» и θέρμη — «теплота») — перегревание, накопление избыточного тепла в организме человека и животных с повышением температуры тела, вызванное внешними факторами, затрудняющими теплоотдачу во внешнюю среду или увеличивающими поступление тепла извне.Гипертермия возникает при максимальном напряжении физиологических механизмов терморегуляции (потоотделение, расширение кожных сосудов и др.) и, если вовремя не устранены вызывающие её причины, неуклонно прогрессирует, заканчиваясь при температуре тела около 41—42°Степловым ударом.Высокая температура при гипертермии переносится тяжелее, чем при многих лихорадочных заболеваниях. Развитию гипертермии способствуют повышение теплопродукции (например, при мышечной работе), нарушение механизмов терморегуляции (наркоз, опьянение, некоторые заболевания), их возрастная слабость (у детей первых лет жизни).
41. Гипотермия

Гипотерми́я (от др.-греч.ὑπο «снизу, под» + θέρμη «тепло»), переохлаждение — состояние организма, при котором температура тела падает ниже, чем требуется для поддержания нормального обмена веществ и функционирования. У теплокровных животных, в том числе, человека, температура тела поддерживается приблизительно на постоянном уровне благодаря биологическому гомеостазу. Но, когда организм подвергается воздействию холода, его внутренние механизмы могут оказаться не в состоянии пополнять потери тепла.

При гипотермии скорость обмена веществ в организме снижается, что приводит к уменьшению потребности в кислороде. Это обстоятельство используется в медицинской практике, когда применяют искусственную местную или общую гипотермию. К местной гипотермии прибегают для лечения кровотечений, травм и воспалений. Общую гипотермию организма применяют при операциях на сердце, при лечении черепно-мозговой травмы, внутричерепных кровоизлияниях^[1].

Состояние гипотермии является противоположностью гипертермии, которое приводит к тепловому удару.

42. Уравнение теплового баланса человека

Вся энергия полученная с пищей организм,кроме той что идет на перемещения тела человека(механической работы),превращается в тепло и соответственно отдается окружающей среде.энерготраты человека складываются из тепловых потерь и интенсивной внешней работы Qэнерготраты=Q теплопродукции+A. Тепловые потери бывают первичные –при биологическом окислении и вторичные-все остальные виды потерь тепла(синтез,транс.процессы)

Qтп= (плюс минус)Qдыхания - Qиспар (плюс минус) dQ/dt(избыток или недостаток тепла)

43. Как влияет влажность окружающей среды на теплоотдачу

44. Как влияет скорость воздушных потоков на теплоотдачу

Поиск по сайту: